Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 212 sgk Vật Lí 11

Hướng dẫn giải Bài 33. Kính hiển vi sgk Vật Lí 11. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 212 sgk Vật Lí 11 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 11, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.


LÍ THUYẾT

I – Công dụng và cấu tạo của kính hiển vi

Kính hiển vi là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát những vật rất nhỏ, bằng cách tạo ảnh có góc trông lớn. Số bội giác của kính hiển vi lớn hơn rất nhiều so với số bội giác của kính lúp.

Kính hiển vi có hai bộ phận chính:

– Vật kính L1 là một thấu kính hội tụ (thực ra là một hệ thấu kính tác dụng như thấu kính hội tụ) có tiêu cự rất nhỏ (cỡ milimét).

– Thị kính L2 là một kính lúp dùng để quan sát ảnh của vật tạo bởi vật kính.

Khoảng cách giữa hai quang tâm O1O2 = l không đổi.

Khoảng cách F’1F2 = δ là độ dài quang học.

II – Sự tạo ảnh qua kính hiển vi

Vật kính có tác dụng tạo ảnh thật A’1B’1 lớn hơn vật AB và ở trong khoảng O2F2 từ quang tâm đến tiêu điểm vật của thị kính.

Thị kính tạo ảnh ảo sau cùng A’2B’2 lớn hơn vật nhiều lần và ngược chiều so với vật.

Mắt đặt sau thị kính để quan sát sẽ nhìn thấy ảnh A’2B’2 của vật AB tạo bởi kính hiển vi.

Ảnh sau cùng A’2B’2 phải được tạo ra trong khoảng nhìn rõ của mắt. Do đó phải điều chỉnh kính để thay đổi khoảng cách d1 từ vật AB đến vật kính O1.

Đối với kính hiển vi, ứng với khoảng CvCc của ảnh thì khoảng ∆d1 xê dịch vật thường hết sức nhỏ, khoảng vài chục micrômét.

Do đó trong thực tế khi quan sát vật bằng kính hiển vi phải thực hiện như sau:

– Vật phải là vật phẳng kẹp giữa hai tâm thủy tinh mỏng trong suốt. Đó là tiêu bản.

– Vật được đặt cố định trên giá. Ta dời toàn bộ ống kính từ vị trí sát vật ra xa dần bằng ốc vi cấp.

III – Số bội giác của kính hiển vi

Khi ngắm chừng ở cực cận:

\(G_c=\left |\frac{d_1’d_2′}{d_1d_2} \right |\)

Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực.

Đặt |k1| là số phóng đại ảnh bởi vật kính; G2 là số bội giác của thị kính ngắm chừng ở vô cực.

Ta có:

\(G_\propto =\left |k_1 \right |.G_2=\frac{\delta .OC_c}{f_1f_2} = \frac{\delta .Đ}{f_1f_2}\)

Trong đó:

\(G_\propto\): số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực

\(k_1\): số phóng đại của vật kính L1

\(G_2\): số bộ giác của thị kính L2

\(\delta\): độ dài quang học

\(f_1\): tiêu cự của vật kính L1

\(f_2\): tiêu cự của thị kính L2

Đ \(=OC_c\): khoảng nhìn rõ gần nhất của mắt

.


CÂU HỎI (C)

1. Trả lời câu hỏi C1 trang 210 Vật Lý 11

Tại sao phải kẹp vật giữa hai bản thủy tinh mỏng khi quan sát vật bằng kính hiển vi?

Trả lời:

Để quan sát được ảnh của vật qua kinh hiển vi, ta phải điều chỉnh khoảng cách từ vật đến kính d1sao cho ảnh của vật qua kính nằm trong khoảng giới hạn thấy rõ Cc Cv của mắt.

Đối với kính hiển vi, khoảng cách dịch chuyển Δd1 này rất nhỏ ( cỡ chừng vài chục μm).

Do đó, ta phải kẹp vật giữa hai bản thủy tinh mỏng khi quan sát vật bằng kính hiểu vi, để khi điều chỉnh vật kính không chạm vật


2. Trả lời câu hỏi C2 trang 211 Vật Lý 11

Dựa vào hình 33.5, hãy thiết lập hệ thức: \({G_\infty } = \left| {{k_1}} \right|{G_2}\)

Trả lời:

Ta có, độ bội giác:

\({G_\infty } = \dfrac{\alpha }{{{\alpha _0}}} = \dfrac{{\tan \alpha }}{{\tan {\alpha _0}}}\) (do góc \(\alpha ,{\alpha _0}\) rất nhỏ)

Từ hình, ta có:

\(\tan {\alpha _0} = \dfrac{{AB}}{{O{C_C}}}=\dfrac{{AB}}{{Đ}}\), \(\tan \alpha = \dfrac{{{A_1}'{B_1}’}}{{{O_2}{A_1}’}} = \dfrac{{{A_1}'{B_1}’}}{{{f_2}}}\)

⇒ Độ bội giác:

\({G_\infty } = \dfrac{{\dfrac{{{A_1}'{B_1}’}}{{{f_2}}}}}{{\dfrac{{AB}}{Đ}}} = \dfrac{{{A_1}'{B_1}’}}{{AB}}\dfrac{Đ}{{{f_2}}} = \left| {{k_1}} \right|{G_2}\)


3. Trả lời câu hỏi C3 trang 212 Vật Lý 11

Hãy thiết lập hệ thức:

${G_\infty } = {{Đ} \over {{f_1}{f_2}}}$

Trả lời:

Cũng như hình 33.5 ta có:

ΔA1 B1 F’1 đồng dạng với ΔIO1 F1 ‘. Do đó:

\(\dfrac{{{A_1}{B_1}}}{{I{O_1}}} = \dfrac{{{A_1}{B_1}}}{{AB}} = \dfrac{{{F_1}{F_2}}}{{O{F_1}}} = \dfrac{\delta }{{{f_1}}}\)

Trong đó: δ = F1‘ F2 là độ dài quang học của kính hiển vi.

Thế vào công thức:

\(G_\propto = \frac{A_1B_1}{AB}.\frac{Đ}{f_2} = \frac{\delta .Đ}{f_1f_2}\)


CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 212 sgk Vật Lí 11 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

1. Giải bài 1 trang 212 Vật Lý 11

Nêu công dụng và cấu tạo của kính hiển vi.

Trả lời:

– Công dụng: Kính hiển vi là một công cụ phổ quang học hổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật rất nhỏ, bằng cách tạo ảnh có góc trông lớn. Số bội giác của kính hiển vi lớn hơn nhiều so với số bội giác của kính lúp.

– Cấu tạo: Bộ phận chính là thấu kính hội tụ: Vật kính O1 có tiêu cự rất ngắn ( cỡ vài mm), thị kính O2 có tiêu cự rất ngắn (cỡ vài cm).


2. Giải bài 2 trang 212 Vật Lý 11

Nêu đặc điểm tiêu cự của vật kính và thị kính của kính hiển vi.

Trả lời:

– Tiêu cự của vật kính rất nhỏ (cỡ milimet).

– Tiêu cự của thị kính nhỏ (cỡ xencimet).


3. Giải bài 3 trang 212 Vật Lý 11

Muốn điều chỉnh kính hiển vi, ta thực hiện ra sao ? Khoảng xê dịch điều chỉnh kính hiển vi có giá trị như thế nào ?

Trả lời:

– Cách điều chỉnh kính hiển vi:

+ Vật phẳng cần quan sát kẹp giữa hai tấm thủy tinh mỏng trong suốt (gọi là tiêu bản).

+ Đặt vật cố định trên giá đồng thời di chuyển toàn bộ ống kính (cả vật kính và thị kính) từ vị trí sát vật ra xa dần bằng ốc vít vi cấp.

– Khoảng xê dịch điều chỉnh kính hiển vi có giá trị rất nhỏ. Đó là khoảng cách mà ta có thể quan sát rõ vật.


4. Giải bài 4 trang 212 Vật Lý 11

Vẽ đường truyền của chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kính hiển vi ở vô cực.

Trả lời:

Đường truyền của chùm tia sáng ứng với ngắm chừng kính hiển vi ở vô cực.


5. Giải bài 5 trang 212 Vật Lý 11

Viết công thức số bội giác của kính hiển vi khi mắt ngắm chừng ở vô cực.

Trả lời:

Số bội giác của kính hiển vi khi mắt ngắm chừng ở vô cực:

${G_\infty } = |{k_1}|{G_2}\,\,hay\,\,{G_\infty } = {{\delta Đ} \over {{f_1}{f_2}}}$


?

Xét các tính chất kể sau của ảnh tạo bởi thấu kính:

(1) Thật; (2) Ảo;

(3) Cùng chiều với vật;

(4) Ngược chiều với vật;

(5) Lớn hơn vật.

Hãy chọn đáp án đúng ở các bài tập 6, 7 và 8 dưới đây:

1. Giải bài 6 trang 212 Vật Lý 11

Vật kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất nào ?

A. (1) + (3).

B. (2) + (4).

C. (1) + (4) + (5).

D. (2) + (4) + (5).

Bài giải:

Vật kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất sau: là ảnh thật, ngược chiều với vật và lớn hơn vật.

⇒ Đáp án: C.


2. Giải bài 7 trang 212 Vật Lý 11

Thị kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất nào ?

A. (1) + (4).

B. (2) + (4).

C. (1) + (3) + (5).

D. (2) + (3) + (5).

Bài giải:

Thị kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất: là ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật.

⇒ Đáp án: D.


3. Giải bài 8 trang 212 Vật Lý 11

Khi quan sát một vật nhỏ thì ảnh của vật tạo bởi kính hiển vi có các tính chất nào?

A. (1) + (5).

B. (2) + (3).

C. (1) + (3) + (5).

D. (2) + (4) + (5).

Bài giải:

Khi quan sát một vật nhỏ thì ảnh của vật tạo bởi kính hiển vi có các tính chất: là ảnh ảo, ngược chiều với vật và lớn hơn vật.

⇒ Đáp án: D.


4. Giải bài 9 trang 212 Vật Lý 11

Một kính hiển vi có các tiêu cự vật kính và thị kính là f1 = 1 cm, f2 = 4 cm. Độ dài quang học của kính là 16 cm. Người quan sát có mắt không bị tật và có khoảng cực cận OCc = 20 cm. Người này ngắm chừng ở vô cực.

a) Tính số bội giác của ảnh.

b) Năng suất phân li của mắt người quan sát là 2′. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm của vật mà mắt người quan sát còn phân biệt được ảnh.

Bài giải:

Sơ đồ tạo ảnh:

\(AB\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{{d_1};{d_1}’}^{{L_1}}} {A_1}'{B_1}’\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{{d_2};{d_2}’}^{{L_2}}} {A_2}'{B_2}’\)

Độ dài quang học: δ = 16cm;

Tiêu cự của vật kính và thị kính: f1 = 1 cm, f2 = 4 cm.

Khoảng cực cận: Đ = OCc = 20cm.

a) Số bội giác của ảnh khi người này ngắm chừng ở vô cực:

\({G_\infty } = {{\deltaĐ } \over {{f_1}{f_2}}} = {{16.20} \over {1.4}} = 80\)

b) Số bội giác:

\({G_\infty } = {{\tan \alpha ‘} \over {\tan \alpha }} \approx {{\alpha ‘} \over \alpha } \Rightarrow \alpha ‘ = \alpha .{G_\infty } = {{AB} \over Đ}{G_\infty }\)

(α’: góc trông ảnh; α: góc trông vật khi đặt tại Cc)

\(\alpha ‘ \ge 2’ \Leftrightarrow {{AB} \over Đ}{G_\infty } \ge 2’\)

\(\eqalign{
& 2′ = {\left( {{2 \over {60}}} \right)^0} = {\left( {{1 \over {30}}} \right)^0} = \left( {{1 \over {30}}.{\pi \over {180}}} \right)rad \cr&\;\;\;\;= {5,8.10^{ – 4}}\left( {rad} \right) \cr
& \Rightarrow {{AB} \over Đ}{G_\infty } \ge {5,8.10^{ – 4}}\cr& \Rightarrow AB \ge {{{{5,8.10}^{ – 4}}.Đ} \over {{G_\infty }}} = {1,45.10^{ – 4}}cm = 1,45\mu m \cr} \)


Bài trước:

Bài tiếp theo:


Xem thêm:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 212 sgk Vật Lí 11 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 11 tốt nhất!


“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com